基于非接触式雷达技术的老年人跌倒检测方法及系统技术方案

技术编号:24507905 阅读:116 留言:0更新日期:2020-06-17 03:05
本发明专利技术公开了基于非接触式雷达技术的老年人跌倒检测方法,包括:采集雷达传感器的原始信号;求原始信号的最大值点和最小值点;做原始信号的最大值点和最小值点的包络线,并求取包络线的质心点;把原数据序列减去该质心点序列,即可得到一个去掉低频的新数据序列,重复步骤原数据序列减去该质心点序列,得到一序列的IMF分量,分离出低频和高频分量;由原始信号减去得到的IMF分量,组成新的信号;在迭代过程中引入最大绝对振幅、零点个数以及自相关最大振幅作为停止准则,对不同类型的噪声进行检测和分类,根据雷达回波信号的定位与分类,准确地检测出老年人的跌倒。减少了传统CEEMD算法的计算负荷并实现跌倒特征自动检测、定位和分类的。

Fall detection method and system for the elderly based on non-contact radar technology

【技术实现步骤摘要】
基于非接触式雷达技术的老年人跌倒检测方法及系统
本专利技术属于雷达检测
,尤其涉及基于非接触式雷达技术的老年人跌倒检测方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。目前,我国人口老龄化形势日益严峻,人工智能成为推动医疗建设的重要技术手段,同时将带动老年人智能看护设备进入快速发展期。老年人意外跌倒是危害老年人身心健康的“头号杀手”,世界卫生组织指出每年65岁以上老人跌倒的概率为28%-35%,大于70岁的概率为32%-42%。由于老年人的身体状态进入到衰老期,身体的运动技能大大降低,当老年人突然跌倒时,若不能得到及时救助,极易引发一系列并发症,如骨折、软组织挫伤、心脏震荡、脑血栓、心理创伤等。据统计,意外跌倒引发的死亡占老年人死亡原因的25%。尽管基于可穿戴式装置的跌倒检测方法是当前国内外医疗机构、科研机构的研究热点,但是该方法存在佩戴舒适性差、设备清洗困难等缺点,而基于视频方法的跌倒检测在洗手间和卧室等场所不利于隐私保护、适用范围受限等缺点,基于多普勒生物雷达的生命体征信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于非接触式雷达技术的老年人跌倒检测方法,其特征是,包括:/n采集雷达传感器的原始信号;/n求原始信号的最大值点和最小值点;/n做原始信号的最大值点和最小值点的包络线,并求取包络线的质心点;/n把原数据序列减去该质心点序列,即可得到一个去掉低频的新数据序列,重复步骤原数据序列减去该质心点序列,得到一序列的IMF分量,分离出低频和高频分量;/n由原始信号减去得到的IMF分量,组成新的信号;/n在迭代过程中引入最大绝对振幅、零点个数以及自相关最大振幅作为停止准则,对不同类型的噪声进行检测和分类,根据雷达回波信号的定位与分类,准确地检测出老年人的跌倒。/n

【技术特征摘要】
1.基于非接触式雷达技术的老年人跌倒检测方法,其特征是,包括:
采集雷达传感器的原始信号;
求原始信号的最大值点和最小值点;
做原始信号的最大值点和最小值点的包络线,并求取包络线的质心点;
把原数据序列减去该质心点序列,即可得到一个去掉低频的新数据序列,重复步骤原数据序列减去该质心点序列,得到一序列的IMF分量,分离出低频和高频分量;
由原始信号减去得到的IMF分量,组成新的信号;
在迭代过程中引入最大绝对振幅、零点个数以及自相关最大振幅作为停止准则,对不同类型的噪声进行检测和分类,根据雷达回波信号的定位与分类,准确地检测出老年人的跌倒。


2.如权利要求1所述的基于非接触式雷达技术的老年人跌倒检测方法,其特征是,对不同类型的噪声进行检测和分类,具体为:
通过计算自相关函数的最大绝对值、零点数和局部最大峰值短期时间特征,得到基于决策规则的跌倒信号噪声检测算法,并将处理后的跌倒信号划分为六个信号组:无噪声跌倒、基线漂移跌倒、运动干扰跌倒、伪迹跌倒、基线漂移+运动干扰跌倒、基线漂移+伪迹跌倒。


3.如权利要求1所述的基于非接触式雷达技术的老年人跌倒检测方法,其特征是,所述最大绝对振幅计算:根据提取的低频和高频噪声信号,计算峰间振幅,检测基线漂移噪声的存在。


4.如权利要求1所述的基于非接触式雷达技术的老年人跌倒检测方法,其特征是,所述零点个数计算:提取高频噪声检测与分类中具有显著噪声特异性的特征,包括短时零噪声和自相关特征,将提取到的高频信号重叠。


5.如权利要求1所述的基于非接触式雷达技术的老年人跌倒检测方法,其特征是,所述自相关最大振幅计算:当检测到高频噪声时,对于每一个IMF分量,计算自相关最大振幅ACF的第一个局部最大值,提取局部最大值的ACF包络线。


6.如权利要求1所述的基于非接触式雷达技术的老年人跌倒检测方法,其特征是,自相关最大振幅计算时,构建二个子信号:
高频信号,包括伪迹噪声、运动噪声的分量;
低频信号,为最终残差。


7.如权利要求6所述的基于非接触式雷达技术的老年人跌倒检测方法,其特征是,对提取的高频和低频信号按照伪迹噪声、基线漂移和运动噪声进行单一检测定位并两两混合...

【专利技术属性】
技术研发人员:李向东张琳赵兴文刘成业
申请(专利权)人:山东省科学院自动化研究所
类型:发明
国别省市:山东;37

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